太阳辐射计算2

1、3-May-221第一章 太阳辐射1-4 月平均太阳辐射日总量的计算3-May-2221 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算 太阳辐射资料v逐时太阳辐射资料 用于分析太阳能利用装置的动态性能或建筑物的逐时冷热负荷。v某一期间的太阳辐射资料（日、月、年平均平均及总量总量） 用于分析太阳能利用装置的平均性能或估算其有效收益。3-May-2231 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算太阳辐射资料的获取：v来自实测资料的统计和整理；v由经验公式推算。（由于地理环境和气候条件各异，经验公式繁多）。3-May-2241 14 4、月平均太阳辐射日总

2、量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算3-May-2251 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算141、月平均太阳总辐射日总量的计算：v水平面上总辐射日总量的月平均值)(0NNbaHHCHHH式中： 晴天水平面上总辐射日总量的月平均值。可根据不同纬度的日射观测资料来确定； a，b经验系数。适合我国地区的系数为：a0.248, b=0.752 N/N0日照百分率，其中N为实际每天日照时数的月平均值；N0为同一时期每天可能的日照持续时间数月平均值。CH（计算方法（计算方法1 1）3-May-2263-May-2271 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日

3、总量的计算3-May-2281 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算3-May-2291 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算3-May-22101 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算v水平面上总辐射日总量的月平均值（计算方法（计算方法2 2）HH)(0NNbaHHgH式中： 理想大气(指没有水汽和各种悬浮微粒的大气指没有水汽和各种悬浮微粒的大气)中水平面上总辐射日总量的月平均值； 可查表获得 a，b经验系数。gH3-May-22111 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算v经验系

4、数b 可由下式计算：nEb11. 155. 0式中： En为当地的年平均绝对湿度，单位hPa百帕（空气中空气中实际水蒸气压力实际水蒸气压力）。v我国西北干旱地区太阳总辐射日总量的计算：)557. 029. 0(0NNHHgH3-May-2212v拉萨地区太阳总辐射日总量的计算：)11. 155. 0(29. 00NNEHHngH1 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算v除上述地区外，我国其它地区太阳总辐射日总量的计算：)11. 155. 0(18. 00NNEHHngH3-May-22131 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算3-May

5、-22141 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算（代表海拔高度）（代表海拔高度）3-May-22151 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算3-May-22161 14 4、月平均太阳辐射日总量的计算、月平均太阳辐射日总量的计算142、月平均太阳直射辐射日总量的计算DHHv水平面上直射辐射日总量的月平均值的最佳计算式：)(0tmgDHcCNNbaPHH式中：m正午时的大气质量； Ct总云量的分数，全天碧空全天碧空Ct 0，全天有云，全天有云Ct 1， a，b，c回归系数由下式确定：3-May-22171 14 42 2、月平均太阳直射辐

6、射日总量的计算、月平均太阳直射辐射日总量的计算039. 001. 1cabaannanhPEHEhPEHFHa10300001826. 07023. 010300000248. 0688. 03000456. 0式中：H当地海拔高度，单位m； F当地沙暴日数和浮尘日数之和。3-May-22181 14 43 3、月平均太阳散射辐射日总量的计算、月平均太阳散射辐射日总量的计算v水平面上散射辐射日总量的月平均值dHH的最佳计算式：)(cmhgdHcCbCaHKH式中：K4.3/(4+0.3(1s)； s 自然表面对太阳辐射的反射率（见表110）； Cmh及Cc分别为月中的高云量与低云量，可从当地台

7、台 站气象资料中站气象资料中查取； a，b，c回归系数（由表111确定）。3-May-22191 14 43 3、月平均太阳散射辐射日总量的计算、月平均太阳散射辐射日总量的计算3-May-22201 14 43 3、月平均太阳散射辐射日总量的计算、月平均太阳散射辐射日总量的计算3-May-22211 14 44 4、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算v任意倾斜面上太阳辐射日总量的月平均值由3部分构成：RdDHHHH式中： 倾斜面上的月平均太阳直射辐射； 倾斜面上的月平均太阳散射辐射； 地面反射辐射的日总量。DHdHRH3-May-22221 14

8、 44 4、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算v任意倾斜面上月平均散射辐射：2cos2dHdHHv地面反射辐射月平均日总量：)2cos1 (2HGRHHv任意倾斜面上月平均直射辐射：DHDDHRH式中： 任意倾斜面与水平面上的直射辐射辐射日总量的比值。DR3-May-22231 14 44 4、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算v任意面向正南的倾斜面： 可由下式计算：DRsinsin180sincoscossin)sin(180sincos)cos(00DR式中：0水平面上的日落时角； 任意倾斜面上

9、的日落时角，由下式计算：tan)tan(cos,min103-May-22241 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定太阳能集热器的两种安装形式：v非跟踪式：太阳能集热器的采光面的倾角固定不动。v跟踪式: 一天中太阳能集热器采光面的倾角随太阳高度角的变化而变化，使得太阳光线始终垂直照射集热器的采光面，以获得最大太阳辐射能。3-May-22251 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定v 对于非跟踪太阳能平板集热器，为得到最大的辐射量，在正午时必须尽可能使集热器采光面垂直太阳光线。Z此时，有：3-May-22261 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集

10、热器倾角的确定天顶天顶v 另一方面，根据纬度、赤纬角及太阳天顶角的关系有：Z因此，当太阳光线垂直与集热器采光面时，有：赤道赤道3-May-22271 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定不同使用场合下集热器倾角的确定v 集热器全年使用（如太阳能热水系统）：全年赤纬角的变化日期春分夏至秋分冬至赤纬角023.5o0-23.5ov 在工程上，可近似认为全年平均赤纬角为0o。 因此，这类集热器的倾角按下式选取：3-May-2228v 集热器为春分到秋分期间（夏季）使用（如太阳能 制冷、空调系统）：1 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定全年赤纬角的变化日期春分夏

11、至秋分冬至赤纬角023.5o0-23.5ov 在工程上，可近似认为这一期间的平均赤纬角为10o。 因此，这类集热器的倾角按下式选取：103-May-222910v 在工程上，可近似认为这一期间的平均赤纬角为10o。 因此，这类集热器的倾角按下式选取：全年赤纬角的变化日期春分夏至秋分冬至赤纬角023.5o0-23.5ov 集热器为冬至到春分期间（秋、冬季）使用（如太阳能采暖系统）：1 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定3-May-22301 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定集热器最佳倾角最佳倾角的确定v 集热器采光面上所接收的太阳辐射，由赤纬角赤纬角

12、、当地纬当地纬度度及集热器采光面的方位角方位角等因素确定。v 集热器最佳倾角：在给定的时期内集热器表面接收到最最大太阳辐射大太阳辐射时的倾角为最优倾角。 对某一给定的纬度纬度及给定的方位角方位角，可采用适宜的步长，逐时计算逐时计算不同倾角对应倾斜面上的总太阳辐射，总太阳辐射最大的倾斜面所对应的倾角即为最优的集热器安装倾角。3-May-22311 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定1、集热器采光面方位角对所接收的太阳辐射量的影响：v 数值计算结果表明：集热器采光面的方位角0 ，即集热器面向正南时，一年中可得到最大的的总太阳辐射能。3-May-22321 15 5、太阳能集热器倾角的确定、太阳能集热器倾角的确定v相对日射量：固定倾角平面上太阳辐射与始终垂直于太阳光线的平面（